Atvirkštinis osmosas

Manoma, kad šis straipsnis turi esminių trūkumų, dėl kurių jį reikia perrašyti. Straipsnio turinys, struktūra, stilius ar kitos savybės yra tokios, kad, norint pritaikyti enciklopedijai, jį reikia iš esmės perrašyti. Priežastis atskirai nesukonkretinta, bet jei ji neakivaizdi, tai gali būti nurodyta istorijoje ar aptarime. Jei galite parašyti šį straipsnį iš naujo, tegul ir kelis kartus mažesnį, taip ir padarykite!

Atvirkštinis osmosas – procesas, kurio metu esant tam tikram slėgiui tirpiklis (dažniausiai – vanduo) pro pusiau pralaidžią membraną pereina iš labiau koncentruoto tirpalo į mažiau koncentruotą, t. y. priešinga kryptimi nei osmoso. Slėgis ruošiamojo vandens talpykloje yra didesnis už osmosinį slėgį, gėlas vanduo skverbiasi į priešinga kryptį pro membraną, ir koncentruotas druskų tirpalas atskiriamas nuo paruošto vandens.

Atvirkštinis osmosas

Veikimo principas

Atvirkštinio osmoso membranos sudaromos iš specialių polimerų, kurie leidžia vandens molekulėms pereiti pro membraną, ir sulaiko daugelį kitų junginų molekulių. Atvirkštinio osmoso sistemoje, kuri veikia nenutraukiamai, tiekiamas vanduo turi būti valomas pakartotinai (palaikant apytakos rėžimą).Tiekiamas vandens debitas padalinamas į dvi dalis – paruošto vandens ir mažesnė, vadinama koncentruotu tirpalu, kurio sudėtyje yra dauguma priemaišų. Paruošto vandens, gauto nuo bendro tiekiamo debito, paprastai būna apie 75 procentai.

Šalinimo principas

Pašalintų junginių koncentracija priklauso nuo membranos rūšies, slėgio ir pH. Slėgiui sumažėjus 6 kartus, natrio chlorido šalinimas gali sumažėti nuo 90 procentų iki 20 procentų. Suspenduotos medžiagos (paprastai apibrėžiamos kaip dalelės, didesnės nei 0,5 mikrometrų skersmens, t.p. ir koloidus, bakterijas ir dumblius) sulaikomos 100 procentų. Silpnai jonizuotos ištirpusios medžiagos (pvz. organinės medžiagos) sulaikomos iki 90 procentų priklausomai nuo naudojamos membranos pobūdžio. Jonizuotos medžiagos arba druskos, šalinamos nepriklausomai nuo molekulinės masės.

Membranų sudėtis

Dažniausiai naudojama atvirkštinio osmoso membranų medžiaga yra celiuliozės acetatas, rečiau membranos gaminamos iš nailono ir aromatinių poliamidų. Aromatinio poliamido ar nailono membranos yra mažiau jautrios pH, nei celiuliozės acetato membranos. Kiekvieno tipo membrana esanti iš lanksčios plastiko plėvelės daugiau nei 0,02 mm storio, yra pakankamai atspari apkrovai. Membranos pluošto struktūra yra 25 – 250 mikrometrų skersmens ir gali atlaikyti darbinį slėgį. Membranų tarnavimo laikas yra iki 5 - 8 metų.

Pagrindinės atvirkštinio osmoso problemos

Pagrindiniai atvirkštinio osmoso membranų trukumai yra dažnas užsikimšimas ir netirpių druskų nuogulos dėl spiralinių skylučių ir tuščiavidurių pluoštų modulių. Koncentracijos poliarizacija atsiranda tirpiniui kaupiantis ant arba šalia membranos paviršiaus, sumažėja membranos pralaidumas ir druskos atskyrimas. Osmosinis slėgis yra kintamas dydis, todėl įvairioms reikmėms naudojamos skirtingos membranos ir moduliai. Tiekiant ruošiamąjį vandenį į membranas nuo 10 iki 40 L·m-2·h-1 intensyvumu prireiks nuo 5 iki 80 bar slėgio. Procedūros, kuriomis siekiama pagerinti tiekiamojo vandens kokybę ir tokiu būdu sumažinti žalą membranai, apibūdinamos kaip:

• tiekiamojo membraniniam filtravimui vandens dechloravimas;
• membranos periodinis valymas ar keitimas;
• katijonų izoliavimas;
• ruošiamojo vandens koaguliavimas ir filtravimas pro grūdėtos struktūros užpildus.